Дано:
Масса первого бруска m1 = 100 г = 0.1 кг
Масса второго бруска m2 = 200 г = 0.2 кг
Сила, приложенная к верхнему бруску F = 6 Н
Ускорение свободного падения g = 9.8 м/с²
Необходимо найти:
а) Модуль ускорения брусков
б) Силу натяжения нити
Решение:
Для начала определим ускорение всей системы. Так как оба бруска связаны нитью и движутся вместе, ускорение системы будет одинаковым. Используем второй закон Ньютона для всей системы.
Для всей системы (бруски массами m1 и m2) можно записать уравнение движения:
F = (m1 + m2) * a
где F — сила, приложенная к верхнему бруску, (m1 + m2) — суммарная масса системы, a — ускорение системы.
Подставляем данные:
6 = (0.1 + 0.2) * a
6 = 0.3 * a
Теперь находим ускорение:
a = 6 / 0.3
a = 20 м/с²
Ответ на часть а): Ускорение системы равно 20 м/с².
Теперь найдем силу натяжения нити T. Для этого используем второй закон Ньютона для нижнего бруска с массой m2. На него действует сила тяжести и сила натяжения нити, и уравнение движения будет следующим:
T - m2 * g = m2 * a
Подставляем известные значения:
T - 0.2 * 9.8 = 0.2 * 20
T - 1.96 = 4
T = 4 + 1.96
T = 5.96 Н
Ответ на часть б): Сила натяжения нити равна 5.96 Н.